Penent uan Kadar Zat , Rumus Empiris, Rumus M olekul, dan Air Hidrat Berdasarkan Konsep M ol

3 Hubungan M ol dengan Volum

F. Penent uan Kadar Zat , Rumus Empiris, Rumus M olekul, dan Air Hidrat Berdasarkan Konsep M ol

Dengan menggunakan konversi pada konsep mol, dapat ditentukan kadar zat, rumus empiris, rumus molekul, juga jumlah air hidrat pada suatu senyawa. Perhatikan contoh soal berikut.

Cont oh Soal

1. Penentuan Kadar Unsur

Hitung massa masing-masing unsur dalam 20 gram Fe₂(SO₄)₃. ArFe = 56, S = 32, O = 16 ; Mr Fe2(SO4)3 = 400 Penyelesaian: 20 gram Fe₂(SO₄)₃ = 20 400 gram gram mol–1 mol = 0,05 mol

Pada 0,05 mol Fe₂(SO₄)₃ mengandung Fe, S, dan O sebagai berikut. Fe = 2 x 0,05 mol = 0,1 mol = 0,1 mol x 56 gram mol–1 _{= 5,6 gram}

S = 3 x 0,05 mol = 0,15 mol = 0,15 mol x 32 gram mol–1_{= 4,8 gram}

O = 12x 0,05 mol = 0,6 mol = 0,6 mol x 16 gram mol–1 _{= 9,6 gram}

2. Penentuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Senyawa hidrokarbon mengandung 90% C, sisanya H. Tentukan rumus empiris hidrokarbon tersebut, jika M_rhidrokarbon = 40. Bagaimana rumus molekulnya? Penyelesaian: Unsur : C H Persentase : 90% 10% A_r : 12 1 Jumlah mol : 90 12 = 7,5 10 1 = 10

Perbandingan mol : 7,5 : 10 3 : 4 Rumus empiris : C₃H₄ M_r(C₃H₄)_n= 40 (3x 12)n + (4 x 1)n = 40 40 n = 40 n = 1 Rumus molekul : (C₃H₄)₁= C₃H₄ 3. Penentuan Air Hidrat

24,0 gram magnesium sulfat anhidrat bergabung dengan 25,2 gram air membentuk senyawa magnesium sulfat hidrat. Tentukan rumus senyawa hidrat tersebut. (M_r MgSO₄ = 120, H₂O = 18) Penyelesaian: MgSO₄ H₂O M_r 120 18 Jumlah mol 24 120 = 0,2 mol 25 2 18 , = 1,4 mol Perbandingan mol 0,2 1,4 1 7

Rumus senyawa hidrat: MgSO₄.7H₂O

Lat ihan 5 .8

Selesaikanlah soal-soal berikut!

1. Hitung massa Pb dan massa I₂di dalam 1,47 gram PbI₂. Berapa % massa Pb pada senyawa tersebut?

2. Pada saat besi dipanaskan di dalam gas klor akan dihasilkan senyawa besi klorida yang mengandung 34,5% massa besi.

a. Tentukan rumus empiris senyawa besi klorida.

b. Jika M_r senyawa = 325, bagaimana rumus senyawanya?

3. 344 gram gips mengandung 272 gram CaSO₄ dan sisanya sebagai air hidrat. Tentukan rumus gips tersebut!

IN FO KIM IA

Dalam kenyataannya, 1 gram hidrogen jumlahnya sekitar 600.000.000.000.000.000.000.000 atom. Menghitung atom tidak mungkin kita lakukan, kita hanya bisa menimbang dan menggunakan mol.

Per hitungan Kimia 1 2 9

Rangkuman

1. Massa atom relatif

A_r = massa 1 atom unsur

massa 1 atom C - 12

1

12 v

2. Massa molekul relatif (M_r) merupakan jumlah massa atom relatif unsur- unsur pembentuk satu molekul suatu senyawa.

3. Satu mol zat mengandung 6,02 x 1023 _{partikel zat (sama dengan}

tetapan Avogadro). Hubungan mol dengan jumlah partikel ditulis: mol jumlah partikel

4. % unsur X dalam senyawa = Jumlah A X senyawa r r M x 100 %

5. Massa unsur X dalam senyawa = Jumlah A X senyawa r r M x massa senyawa 6. Massa molar zat adalah massa 1 mol suatu zat yang sama dengan

A_r atau M_r zat itu yang dinyatakan dalam gram. Hubungan massa dengan mol ditulis:

Massa zat = jumlah mol x massa molar

1 mol

Mol zat = massa zat x 1 mol

massa molar

Mol massa

7. Volum molar gas menunjukkan volum satu mol gas pada keadaan standar. Volum 1 mol gas pada STP = 22,4 L

Hubungan volum dengan mol pada STP ditulis:

Mol volum

Kat a Kunci

•

Massa atom relatif

•

Massa molar

•

Massa rumus relatif

_•

Volum molar

•

Mol

•

Pereaksi pembatas

•

Tetapan Avogadro xA_r/M_r €€€€€p : A_r/M_r €€€€€p x 22,4 L €€€€€p : 22,4 L €€€€€p €€€p €€€p x N : N

Evaluasi Akhir Bab

A. Pilihlah salah satu jawaban yang benar.

1. Manakah yang tidak mengalami perubahan pada suatu reaksi kimia?

A. Wujud zat D. Tekanan

B. Volum E. Massa

C. Suhu

2. Di antara senyawa berikut yang mempunyai M_rsama dengan MgSiO₃adalah . . . . (A_r Mg = 24, Si = 28, O = 16)

A. Al₂O₃ D. K₂CO₃

B. CaCO₃ E. NaNO₃

C. CaSO₃

3. Aluminium banyak digunakan untuk alat-alat rumah tangga. Berapa gram Al yang terdapat dalam 204 gram aluminium oksida, Al₂O₃? (ArAl = 27, O = 16)

A. 26 g D. 27 g

B. 54 g E. 108 g

C. 51 g

4. Persentase massa kalsium dalam batu kapur (CaCO₃) adalah . . . . (A_rCa = 40, C = 12, O =16)

A. 12% D. 48%

B. 16% E. 60%

C. 40%

5. Suatu senyawa tersusun dari 52% karbon, 13% hidrogen, dan sisanya oksigen. Rumus empiris senyawa itu adalah . . . . (A_rC = 12, H = 1, O = 16)

A. C₂H₄O D. C₃H₆O

B. C₃H₈O E. C₃H₈O₂ C. C₂H₆O

6. Senyawa X mengandung 50% massa belerang dan 50% massa oksigen. Rumus empiris dari senyawa X adalah . . . . (Ar S = 32, O = 16).

A. SO D. SO₄

B. SO₂ E. S₂O

C. SO₃

7. Volum 3 gram gas C₂H₆ pada STP adalah . . . . (A_r C = 12, H = 1) A. 3,5 liter

B. 7 liter C. 14 liter D. 2,24 liter E. 28 liter

Per hitungan Kimia 1 3 1 8. Berapa jumlah atom oksigen yang terkandung dalam 4,48 L gas CO₂pada STP?

A. 4,48 x 6,02.1023 _D. 4 48 22 4 , , x 6,02.10 23 B. 4 48 22 4 , , x 6,02.10 23 _E. 4 48 22 4 , , x 2 x (6,02.10 23₎ C. 4 48 22 4 , , x 2 x 6,02.10 23

9. Pada suhu dan tekanan yang sama, satu mol gas hidrogen dan 1 mol gas oksigen mempunyai . . . .

A. massa yang sama D. volum yang berbeda B. volum yang sama E. massa jenis yang sama C. volum 22,4 liter

10. Pada suhu dan tekanan yang sama, 1 L gas berikut yang memiliki massa paling besar adalah . . . .(A_rH = 1, C = 12, O = 16, S = 32 , N = 14)

A. NH₃ D. CO₂

B. CH₄ E. NO₂

C. SO₂

11. Haemoglobin (M_r= 68000) dalam darah kita mengandung 0,335 persen berat besi (A_r = 56). Jumlah atom besi yang terkandung dalam satu molekul haemoglobin adalah . . . .

A. 1 D. 6

B. 2 E. 8

C. 4

12. Jumlah apa yang sama di antara satu mol etanol C₂H₅OH dengan satu mol etana C₂H₆ ?

A. Massa D. Volum pada STP

B. Jumlah atom E. Jumlah ikatan C. Jumlah molekul

13. Persamaan reaksi: a Na(s) + b H₂O(l)p c NaOH(aq) + H₂(g) harga a, b, c adalah . . . .

A. 2, 2, 3 D. 1, 2, 1

B. 2, 3, 2 E. 2, 2, 2

C. 1, 1, 1

14. Satu liter gas nitrogen (N₂) pada suhu dan tekanan tertentu mengandung X partikel. Pada keadaan yang sama, satu liter gas NO mengandung partikel sebanyak . . . .

A. sama dengan X D. lebih besar atau lebih kecil dari X B. lebih besar dari X E. tidak dapat ditentukan

15. Pada suhu dan tekanan yang sama, lima buah bejana masing-masing berisi lima macam gas dengan data sebagai berikut.

Bejana Gas Volum (L)

P O₂ 1

Q N₂ 2

R NH₃ 2

S CO₂ 1

T CH₄ 3

Gas dengan massa terbesar terdapat pada bejana . . . . (A_rC = 12, O = 16, N = 14, H = 1)

A. P D. S

B. Q E. T

C. R

16. Jika 24 gram karbon dibakar dengan gas oksigen dalam wadah tertutup rapat, maka hasil reaksi adalah . . . .

A. sama dengan 24 gram B. lebih besar dari 24 gram C. lebih kecil dari 24 gram

D. lebih besar atau lebih kecil dari 24 gram E. tidak dapat diramalkan

17. Suatu unsur A bersenyawa dengan unsur B menghasilkan senyawa yang rumus molekulnya A₂B. Jika 100 atom A dicampur dengan 200 atom B, maka jumlah molekul A₂B dapat dihasilkan pada reaksi itu sebanyak-banyaknya adalah . . . .

A. 50 D. 150

B. 75 E. 200

C. 100

18. Pembakaran sempurna 5,4 gram senyawa CH₄ (A_rC = 12, H = 1) di udara dengan persamaan reaksi: CH₄(g) + 2 O₂(g) €p CO₂(g) + 2 H₂O(l) akan menghasilkan gas CO₂ sebanyak . . . .

A. 0,3375 gram D. 14,85 gram B. 0,4456 gram E. 29,70 gram C. 7,425 gram

19. Natrium hidrogen karbonat jika dipanaskan terurai dengan reaksi:

2 NaHCO₃(s)€pNa₂CO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(g). Jika 5 mol sampel NaHCO₃ dipanaskan, maka volum gas CO₂yang dihasilkan adalah (Volum molar gas = 24 L) . . . .

A. 24 L D. 60 L

B. 36 L E. 72 L

Per hitungan Kimia 1 3 3 20. Reaksi pembakaran hidrogen dengan reaksi: 2 H₂(g) + O₂(g)€p 2 H₂O(g) Jika 1 mol H₂ dicampurkan dengan 1 mol O₂, setelah reaksi terdapat . . . . A. 1 mol uap air

B. 2 mol uap air

C. 1 mol uap air + 0,5 mol gas oksigen D. 1 mol uap air + 0,5 mol gas hidrogen E. 2 mol uap air + 0,5 mol gas hidrogen

21. 20 mL gas NH₃bereaksi dengan 20 mL gas oksigen (O₂) pada STP dengan reaksi: 4 NH₃(g) + 3 O₂(g)€p2 N₂(g) + 6 H₂O(l). Volum oksigen yang bereaksi adalah . . . .

A. 0 mL D. 15 mL

B. 5 mL E. 10 mL

C. 7,5 mL

22. Dua liter gas nitrogen (25 rC, 1 atm) bereaksi dengan 3 liter gas oksigen (25rC, 1 atm) membentuk 2 liter gas N_xO_y (25rC, 1 atm). Rumus molekul N_xO_y adalah . . . .

A. NO D. N₂O

B. N₂O₃ E. NO₃

C. NO₂

23. 17,2 gram CaSO₄bergabung dengan 3,6 gram air membentuk senyawa hidrat. Rumus senyawa hidrat yang dibentuk adalah . . . .

(A_r Ca = 40, S = 32, O = 16, H = 1) A. CaSO₄.H₂O B. 2 CaSO₄.H₂O C. CaSO₄.2 H₂O D. CaSO₄.3 H₂O E. 2 CaSO₄.2 H₂O

24. Senyawa hidrida XH₃ mengandung 90% unsur X. A_r dari X adalah . . . .

A. 8 D. 90

B. 27 E. 118

C. 30

25. Seorang tukang kebun membutuhkan pupuk nitrogen untuk tanahnya. Nitrogen yang lebih ekonomis bila harga per kg pupuk berikut sama, terdapat pada senyawa (A_rN = 14) . . . .

A. amonium klorida, NH₄Cl (M_r = 53,5) B. amonium nitrat, NH₄NO₃ (M_r = 80) C. amonium sulfat, (NH₄)₂SO₄ (M_r = 132) D. kalium nitrat, KNO₃ (M_r = 101)